1、二 噪声污染控制工程目录CONTENTS噪 声 及 噪 声 污 染噪 声 的 测 量、评 价 与 预 测吸 声 降 噪 技 术隔 声 降 噪 技 术消 声 降 噪 技 术噪声及噪声污染2.1概述噪声的来源噪声污染的危害噪声污染的控制2.1.1 概 述 噪声从心理学上可分为:超过一定强度标准的声音,可危及人体健康的过响声;妨碍人们工作、生活、学习、生产等活动的妨碍声;使人产生厌恶感的不愉快声。另外还有人们可以容忍和习惯适应,甚至可以融合到人类生活中的可忽视噪声,又称无影响声。了解噪声首先要了解噪声的物理量度;噪声是声波的一种,它具有声波的一切特征。从物理学的角度看,噪声是发声体做无规则振动时发出
2、的声音;从生物学的角度看,噪声是妨碍人们正常学习、工作和休息的声音。2.1.2 噪 声 的 来 源工业噪声污染源交通噪声污染源建筑噪声污染源社会生活噪声污染源噪 声 的 来 源2.1.2 噪 声 的 来 源321建筑噪声污染源交通噪声污染源1工业噪声污染源23工业噪声污染源：主要有空气动力性噪声、机械性噪声和电磁性噪声。按噪声的性质可分为稳态噪声和脉冲噪声。交通噪声污染源：交通噪声是指交通工具运行时所产生的妨害人们正常生活和工作的声音,包括机动车噪声、飞机噪声、火车噪声和船舶噪声等。一般主要指机动车辆在城市内交通干线上行驶时产生的噪声。根据来源不同,城市道路交通噪声主要分为动力系统噪声、非动力
3、系统噪声和轮胎路面噪声三方面。建筑噪声污染源4社会生活噪声污染源4社会生活噪声污染源：包括通风机、空调、水泵、油烟机、高音喇叭、音响设备以及其他社会活动所使用的电器。2.1.3 噪 声 污 染 的 危 害噪声对人们工作和生活的影响噪声对听力的损伤噪声会引发多种疾病噪声对建筑物、仪器设备和动物的影响2.1.4 噪 声 污 染 的 控 制噪声污染控制的目的噪声污染控制的方法噪声控制要采取技术措施,最终达到适当的声学环境,即经济上、技术上和要求上合理的声学环境和标准。.声源控制.传播途径控制.接收者的防护噪声控制的程序.现场噪声调查.确定现场容许的噪声级.选择适当的控制措施噪声的测量、评价与预测2.
4、2 声级计算 声波衰减 噪声测量 噪声评价 噪声预测2.2.1 声 级 计 算声压级冲击 引入一个成倍比关系的对数量“级”,作为声音大小的常用单位,这就是声压级,即以声压级代替声压。引入一个基准声压 p0 为 210-5 Pa,声压级的表达式为:式中 Lp 声压级,dB;p 声压,Pa;p0 基准声压,210-5Pa。2.2.1 声 级 计 算声强级式中：I声强，W/m2；I0基准声强，W/m2，I0=10-12 W/m2对于空气中的平面声波，I0=10-12 W/m2在一个大气压下,38.9 时空气的特性阻抗 c=400Pa s/m,此时 LI=LP;在一个大气压下,0 时空气的特性阻抗 c
5、=428Pa s/m,LP=-0.29dB;在一个大气压下,20 时空气的特性阻抗 c=415Pa s/m,LP=-0.16dB。因此,对于空气中的平面声波,一般认为 LI=LP。0lg10IILIcpI2PPPILLcLcIpppIcpIIL400lg10lg10lg10lg10lg100202020202.2.1 声 级 计 算声功率级冲击式中 W声功率，W；W0基准声功率，W，W0=10-12 W。0lg10WWLw2.2.1 声 级 计 算声级的计算遵循的是能量叠加法则。一般噪声都是不相干声波,叠加后不会形成驻波,所以叠加后总声能量等于各个声波能量的直接叠加。相同噪声级的合成：两个特性
6、相同、声压级相等的噪声叠加的总声压级比单个声源的声压级增加了 3dB。如果有 N 个特性相同、声压级相等的声源叠加,总声压级为 L总=Lp+10lgN式中 Lp一个声源的声压级，dB；N声源的个数。2.2.1 声 级 计 算声压级分贝的加法：设有两个不同声压级LP1、LP2，并有LP1LP2，LP1-LP2=LP 由声压级的定义：01lg201ppLp102210110pLpp02lg202ppLp102022210pLppLLLpppLpLpLLLLLLLpppppppp1111121)101lg(10)101(10lg101010lg10)1010lg(10lg10101010101010
7、10202221总2.2.1 声 级 计 算声压级分贝的减法：例如，存在测试环境的背景噪声（或称本底噪声），这时用仪器测得某机器运行时的声级是包括背景噪声在内的总声压级 LPT，那么就需要从总声压级中扣除机器停止运行时的背景噪声声压级LPB，得到机器的真实噪声声压级LPS，这就是级的相减。)1010lg(101.01.0PBPTSLLpL)1010lg(101.01.0PSPBTLLpL则2.2.1 声 级 计 算平均声压级：根据声能叠加原理，N个声压级的平均值 可以表示为：pLNNLNiLNiLppiiPlg1010lg10101lg101101102.2.2 声 波 衰 减声波的扩散衰减声
8、波的吸收衰减.点声源的扩散衰减.线声源的扩散衰减.面声源的扩散衰减吸收衰减与介质的成分、温度、湿度等有关，此外还与声波的频率有关，频率越高，衰减越快。2.2.2 声 波 衰 减声 波 的 扩 散 衰 减冲击点声源的扩散衰减在自由声场中,点声源以球面波的方式向各个方向扩散,当距声源r1处的声压级为Lp1时,则在距声源r2处的声压级为Lp2,Lp2可由下式计算:12lg2012rrLLpp 当r2=2r1时,则62lg2011211pppLrrLL衰减量L=Lp1-Lp2=6dB,即在自由声场中,距离每增加一倍,声压级衰减 6dB。2.2.2 声 波 衰 减声 波 的 扩 散 衰 减冲击线声源的扩
9、散衰减在自由声场中,对于无限长线声源,其声压级随距离的衰减由下式计算:12lg1012rrLLpp 由上式看出,离开线声源的距离每增加一倍,声压级衰减 3dB。2.2.3 噪 声 测 量声级计1.传声器 2.放大器 3.衰减器 4.计权网络5.检波器和指示器 6.声级计的主要附件7.声级计的校准环境噪声的测量方法1.声功率的测量：混响室法、消声室法、现场法；2.工厂、车间噪声测量：生产环境噪声测量、机器设备噪声测量、厂界噪声测量；2.2.4 噪 声 评 价目的和意义防治环境污染,提出系统控制手段和防治技术对策,以达到改善声环境质量的目的。2.2.4 噪 声 评 价工作程序和内容在噪声源调查分析
10、、背景噪声测量和敏感目标调查基础上,对建设项目产生的噪声影响,按照噪声传播声级衰减和叠加的计算方法,预测噪声影响范围、程序和影响人口情况,对照相应的标准,评价环境噪声影响,并提出相应的防治噪声的对策及措施的过程。建设项目工程概况确定工作等级、确定保护目标现状调查与测量噪声源调查；环境噪声现状调查与测量；受影响人口调查；工程分析（噪声部分）现状评价噪声级预测、受影响人口预测噪声环境影响评价噪声防治对策噪声影响评价专题报告现场踏勘噪声管理法规与标准2.2.4 噪 声 评 价 一般项目边界向外200m的评价范围可满足一级评价的要求,相应的二、三级评价范围可根据实际情况适当缩小。对于建设项目呈线状声源
11、性质的情况:铁路、城市轨道交通、公路等项目两侧 200m 评价范围一般可满足一级评价要求,二、三级评价范围可根据实际情况适当缩小。评价范围2.2.4 噪 声 评 价响度级、响度和等响曲线斯蒂文斯响度等效连续A声级和昼夜等效A声级交通噪声指数TNI1234噪声的评价量5计权等效连续感觉噪声LWECPN2.2.4 噪 声 评 价响度级、响度和等响曲线1234响度级：为了定量地确定声音的轻或响的程度,通常采用响度级这一参量。当某一频率的纯音和1000Hz 的纯音听起来同样响时,这时 1000Hz 纯音的声压级就定义为该待定声音的响度级,用LN 表示,单位“方”(phon)。2.2.4 噪 声 评 价
12、响度级、响度和等响曲线1234响度:正常听者判断一个声音比响度级为 40 方参考声强响的倍数,规定响度级为 40 方时响度为 1 宋(sone)。2 宋的声音比 1 宋的声音响,经实验证实,响度级每增加 10 方,响度增加 1 倍,响度与响度级的关系为:NLN2log1040 )40(1.02NLN2.2.4 噪 声 评 价响度级、响度和等响曲线1234等响曲线：对各个频率的声音前述的试听进行比较,得出达到同样响度级时频率与声压级的关系曲线,通常称为等响曲线。对复合噪声,响度计算方法为:测出频带声压级;查出各频带声压级对应的响度指数;找出响度指数中的最大值 Sm,将各频带响度指数总和中扣除最大
13、值 Sm,再乘以相应带宽修正因子 F,最后与Sm 相加即为复合噪声的响度S。2.2.4 噪 声 评 价斯蒂文斯响度224 nimimSSFSS1 求出总响度值后,按下列计算得出响度级。SP2log1040 2.2.4 噪 声 评 价等效连续A声级324 对不稳定或断续噪声,如果其在一段时间内作用于人耳的能量与一稳定声音相同,那么稳定声音的 A 计权声级即为不稳定噪声在该时间段内的等效连续 A 声级,是声音对时间平均效果,属于统计声级的一种,记为 Leq。当噪声的 A 声级测量值为非连续的离散值时,则iLiieqttLAi1.0101lg10 式中 LAi 第i个A声级,dB(A);ti 第 i
14、 个A声级所占用的时间。2.2.4 噪 声 评 价昼夜等效A声级324 同样的噪声在白天和夜间对人的影响是不一样的,而等效连续 A 声级评价量并不能反映人对噪声主观反应这一特点。为了考虑噪声对人们烦恼的增加,规定在夜间测得的所有声级均加上10dB(A)作为修正值,再计算昼夜噪声能量的加权平均,即为昼夜等效 A 声级Ldn,则)10(1.01.010241024lg10ndLnLddnttL 式中 td 白天的时间,h;白天的等效连续 A 声级的平均值,dB(A);tn 夜间的时间,h;夜间的等效连续 A 声级的平均值,dB(A)。dLnL2.2.4 噪 声 评 价交通噪声指数TNI424 适用
15、于城市道路交通噪声评价。公式定义如下:30)(4909010LLLTNI 从定义可知,交通噪声指数是以噪声起伏变化(L10-L90)为基础并考虑到背景噪声(L90)的评价方法。它反映了噪声的起伏幅度对人的干扰。2.2.4 噪 声 评 价计权等效连续感觉噪声LWECPN524 航空噪声评价考虑了一段监测时间内通过一固定点的飞行引起的总噪声级,同时也考虑了不同时 间内飞行所造成的不同社会影响,用计权等效连续感觉噪声级来评 价,记为 LWECPN。4.39)103lg(10321NNNLLEPNWECPN 式中 N次飞行的有效感觉噪声级的能量平均值,dB,有效感觉噪声级是在感觉噪声级LpN的基础上,
16、加上对持续时间和噪声中存在的可闻纯音或离散频率修正后的声级;N1 白天的飞行次数;N2 傍晚的飞行次数;N3 夜间的飞行次数。EPNL2.2.5 噪 声 预 测预测的基础资料（1）建设项目的声源资料（2）影响声传播的各种参量预测范围一般与噪声评价等级所规定的范围相同,也可稍大于评价范围。预测点布置原则所有的环境噪声现状测量点都应作为预测点。为了便于绘制等声级线图,可用网格法确定预测点。吸声降噪技术多孔吸声材料和共振吸声结构室内吸声降噪设计室内吸声降噪计算2.3吸 声 降 噪 技 术吸声吸声系数系数一种材料或一种结构的吸声能力大小用吸声系数 表示,吸声系数 等于入射在墙面或材料表面上的入射声波被
17、吸收(包括透射)的声能与入射声波的声能之比,即032010EEEEEE式中 E0入射声的总声能;E1反射声的声能;E2被材料吸收的声能;E3透过材料的声能。吸 声 降 噪 技 术吸声吸声量量吸声系数反映单位面积吸声材料的吸声能力。材料实际吸收声能的多少,除了与材料的吸声系数有关外,还与材料表面积大小有关。吸声材料的吸声量按下式计算:SA式中：A吸声量，m2；某频率声波的吸声系数；S吸声面积，m2。2.3.1 多 孔 吸 声 材 料 和 共 振 吸 声 结 构 多 孔 吸 声 材 料吸声原理 多孔吸声材料内部具有大量的微孔和间隙,孔隙间彼此贯通,通过表面与外界相通。当声波在微细通道内传播时,由于
18、空气分子振动时在微孔内与孔壁摩擦,空气中的黏滞损失使声能变为热能而不断损耗。只有孔孔相连、对表面开口、孔隙深入材料内部使空气能够自由进入的多孔材料才能有效吸收声能,如图(a)所示。互不相通、也不通到表面的闭孔材料是不能有效吸收声能的,只能作为保温隔热材料,如图(b)所示。（a）闭孔 （b）开孔2.3.1 多 孔 吸 声 材 料 和 共 振 吸 声 结 构 多 孔 吸 声 材 料无机纤维吸声材料有机纤维吸声材料泡沫材料建筑吸声材料种类2.3.1 多 孔 吸 声 材 料 和 共 振 吸 声 结 构 多 孔 吸 声 材 料影响多孔吸声材料吸声性能的因素（1）吸声材料厚度和吸声系数的关系（2）吸声材料
19、密度对吸声系数的影响（3）吸声材料背后空腔对吸声系数的影响（4）温度对多孔材料吸声性能的影响（5）湿度对多孔材料吸声性能的影响（6）高速气流对多孔材料吸声性能的影响（7）空气流阻对多孔材料吸声性能的影响2.3.1 多 孔 吸 声 材 料 和 共 振 吸 声 结 构 多 孔 吸 声 材 料吸声板结构吸声板结构是由多孔吸声材料与穿孔板组成的板状吸声结构。空间吸声体吸声体是由框架、吸声材料和护面结构制成的,由于它可以悬挂在声场的空间,故有时也被称为空间吸声体。多孔材料的吸声结构2.3.1 多 孔 吸 声 材 料 和 共 振 吸 声 结 构共 振 吸 声 结 构1共振吸声结构的吸声原理：声源在声波的激
20、励下,使物体发生振动,振动物体由于自身的内摩擦和与空气的摩擦,振动的能量变成热能损耗掉。因此,振动结构或物体都要消耗声能,从而降低噪声。结构或物体有各自的固有频率,当声波频率与它们的固有频率相同时,就会发生共振。这时,结构或物体的振动最强烈,振幅和振动速度都达到最大值,从而引起的能量损耗也最多,因此,吸声系数在共振频率处为最大。2.3.1 多 孔 吸 声 材 料 和 共 振 吸 声 结 构共 振 吸 声 结 构2穿孔板共振吸声结构3微穿孔板吸声结构45薄塑盒式吸声体薄膜与薄板共振吸声结构2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算1扩散声场中的声能密度和声压级2吸声降噪量3室内声衰减和混响时间2
21、.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算1扩散声场中的声能密度和声压级设点声源的声功率为 W,在距点源 r 处,直达声的声强为:24rQWId 式中,Q 为指向性因子。直达声场2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算1扩散声场中的声能密度和声压级距点声源 r 处直达声的声压 pd 及声能密度 Dd 为:声压级:224rcQWcIpdd crQWcpDdd2224 24lg10rQLLWPd 直达声场2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算1扩散声场中的声能密度和声压级混响声场中的声压级：混响声场RLLWPr4lg10 2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算1扩散声场中的声能密度和声压级
22、总声场的声压级：总声场 RrQLLWP44lg102 2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算1扩散声场中的声能密度和声压级 混响半径 当声功率W为定值,声压级取决于r,R。当受声点离声源很近时,RrQ442室内声场以直达声为主,混响声可忽略。当受声点离声源很远时,RrQ442，以混响声为主,直达声可忽略。当RrQ442rc 称为临界半径,QRrc14.0。时,直达声与混响声相等,此时的。Q=1 时,临界半径为混响半径。2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算2室内声衰减和混响时间 室内声能的增长和衰减过程 声源开始向室内辐射声能时,声波在室内空间传播,当遇到壁面时,部分声能被吸收,部分被
23、反射,在声波的继续传播中多次被吸收和反射,在空间就形成了一定的声能密度分布。随着声源不断供给能量,室内声能密度将随时间而增加,这就是室内声能的增长过程。2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算2室内声衰减和混响时间 室内声能的增长和衰减过程 当声场处于稳态时,若声源停止发声,室内受声点上的声能并不立即消失,而是有一个过程。首先是直达声消失,反射声逐渐消失。每反射一次,声能被吸收一部分。因此,声能密度逐渐减弱。2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算2室内声衰减和混响时间 混响时间 把声能密度衰减到原来的百万分之一,即声压级衰减 60dB 所需的时间,定义为混响时间。Sabine 公式：SV
24、161.0AV161.0T60 式中 V 房间容积,m3;A 室内总吸声量,m2,只有当室内平均吸声系数小于 0.2 时,计算结果才与实际情况比较接近。当平均吸声系数趋于 1 时,实际混响时间应趋于 0,但按以上公式却为一定值。SA2.3.2 室 内 吸 声 降 噪 计 算3吸声降噪量 设 R1、R2 分别为室内设置吸声装置前后的房间常数,则距声源中心r 处相应的声压级Lp1、Lp2分别为:1244lg101RrQLLWP2244lg102RrQLLWP吸声前后的声压级之差,即吸声降噪量为:22124444lg1021RrQRrQLLLPPP 2.3.3 室 内 吸 声 降 噪 设 计添加标题
25、：尽量先对声源做处理,如改进设备、消声、加隔声罩、建隔声墙、建隔声间等,降低声源噪声辐射;只有当房间平均吸声系数很小时,做吸声处理才能收到预期的降噪效果;房间吸声量在较高的基础上继续增加时,效果往往不尽人意,吸声量增加到一定量时要适可而止,否则将达不到所要的效果。2.3.3 室 内 吸 声 降 噪 设 计添加标题：对声源附近的接收者效果较差,而对远离声源的接收者效果较好,如果房间内有许多声源分散在各处,任何位置都在声源附近,吸声效果自然较差;预期降噪目标为 412dB,一般为 57dB,期望过高是不现实的;在选择吸声材料时,要考虑工艺要求和环境要求,如防火、防潮、防尘、防腐蚀、防止小孔堵塞等;
26、在选择处理方式时,要考虑采光、通风、照明、装修、施工,注意施工、安装的方便及节省工料等。2.3.3 室 内 吸 声 降 噪 设 计：求出待处理房间的噪声级和频谱,对现有车间可实测之,对设计中的车间,可由设备声功率谱及房间壁面情况进行推算;确定室内噪声的减噪目标值,包括声级和频谱,这一目标可根据有关标准确定,也可由任务委托者提出;图图2-14 室内吸声处理后的降噪量简算图室内吸声处理后的降噪量简算图2.3.3 室 内 吸 声 降 噪 设 计添加标题：计算各频带噪声的需要减噪值;根据图 2-14 估算待处理房间的平均吸声系数,求出吸声处理需要增加的吸声量或平均吸声系数;选定吸声材料(或吸声结构)的
27、种类、厚度、容重,求出吸声材料的吸声系数,确定吸声材料或结构的分布和安装方式。图图2-14 室内吸声处理后的降噪量简算图室内吸声处理后的降噪量简算图隔声降噪技术隔声降噪原理隔声结构与隔声性能隔声间的降噪与设计 隔声罩的降噪与设计2.4隔声屏的降噪与设计2.4.1 隔 声 降 噪 原 理透声系数：透射声强与入射声强之比定义为透射系数,即:越小,表示隔声性能越好。一般隔声结构的透射系数通常是指无规入射时各入射角透射系数的平均值。itII10，2.4.1 隔 声 降 噪 原 理隔声量：屏障物一面的入射声功率级与另一面的透射声功率级之差。1lg10TLtitippIITLlg20lg10 pi、pt分
28、别为入射声压和透射声压。隔声量的单位为 dB,隔声量也叫作传声损失,记作TL。或2.4.1 隔 声 降 噪 原 理平均隔声量：隔声量是频率的函数,同一隔声结构不同的频率具有不同的隔声量。在工程应用中,通常将中心频率为125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz的6个倍频程的隔声量做算术平均,叫平均隔声量。2.4.1 隔 声 降 噪 原 理插入损失：离声源一定距离某处测得的隔声结构设置前的声功率级和设置后的声功率级之差,记为 IL。21wwLLIL2.4.3 隔 声 间 的 降 噪 与 设 计123具有门、窗的组合墙平均隔声量的计算孔洞和缝隙对隔声的影响隔声间的实
29、际隔声量计算4隔声间的设计2.4.3 隔 声 间 的 降 噪 与 设 计1具有门、窗的组合墙平均隔声量的计算因门或窗的隔声量常比墙本身的小,因此,组合墙的隔声量往往比单纯墙低,组合墙的透声系数 为各组成部件的透声系数的平均值,称作平均透声系数,由下式得出:iiin21nn2211SSSSSSSS 式中 i 墙体第 i 种构件的透声系数;Si 墙体第 i 种构件的面积,m2。2.4.3 隔 声 间 的 降 噪 与 设 计2孔洞和缝隙对隔声的影响由于声波的衍射作用,孔洞和缝隙会大大降低组合墙的隔声量。门窗的缝隙、各种管道的孔洞、隔声罩焊缝不严密的地方等都是透声较多之处,直接影响墙板等组合件的隔声量
30、。在一般计算中,孔洞和缝隙的透声系数均可取为1。2.4.3 隔 声 间 的 降 噪 与 设 计2孔洞和缝隙对隔声的影响【例 2-7】某一墙体有足够大的隔声量,墙体上存在一个占墙面积 1%的缝隙,试问该墙体的最大隔声量为多少?【解】对于孔隙透声系数取 孔=1;因墙有足够大的隔声量,墙的透声系数 墙=0。具有孔洞、缝隙的墙体平均透声系数为:1001SSSS墙孔墙孔墙墙孔孔SS墙体的隔声量为:20101lg101lg102TL（dB）此例中,如孔隙面积占墙体面积的 1/10,则墙体的隔声量变为:10101lg101lg101TL（dB）2.4.3 隔 声 间 的 降 噪 与 设 计3隔声间的实际隔声
31、量计算式中：TL实 隔声间的实际隔声量，dB；各构件的平均隔声量，dB；A隔声间总吸声量，m2；S墙隔声墙的透声面积，m2。隔声间的实际隔声量由下式计算:墙实SATLTLlg10 TL2.4.4 隔 声 罩 的 降 噪 与 设 计 隔声间适用于噪声源分散、单独控制噪声源有困难的场合。在工矿企业,常见一些噪声源比较集中或仅有个别噪声源如空压机、柴油机、电动机、风机等情况,此时可将噪声源封闭在一个罩子里,使噪声很少传出去,消除或减少噪声对环境的干扰。这种噪声控制装置称为隔声罩。2.4.4 隔 声 罩 的 降 噪 与 设 计123隔声罩的选材及型式隔声罩的实际隔声量计算隔声罩的设计2.4.4 隔 声
32、 罩 的 降 噪 与 设 计隔声罩的实际隔声量计算2隔声罩的实际隔声量可由下式计算:10lg实TLTL 式中 TL实 隔声罩的实际隔声量,dB;TL 罩板材料(结构)的理论隔声量,dB;隔声罩内表面的平均吸声系数。2.4.5 隔 声 屏 的 降 噪 与 设 计 在某些场合,由于操作、维护、散热或有吊车作业等原因,不宜采用像隔声罩那样全封闭性的隔声结构,宜将隔声屏障放在噪声源和接受点之间,以阻挡声源向接受点直接辐射声的传播。隔声屏是用隔声结构做成的,并在朝向声源一侧设置了高效吸声处理的屏障。2.4.5 隔 声 屏 的 降 噪 与 设 计123隔声屏的降噪原理隔声屏降噪效果的计算隔声屏的设计2.4
33、.5 隔 声 屏 的 降 噪 与 设 计1隔声屏的降噪原理 声波在传播中遇到障碍物产生衍射(绕射)现象,使声波产生“声影区”,同时,声波绕射必然产生衰减,这就是隔声屏隔声的原理。对于高频噪声,因波长较短,绕射能力差,隔声效果显著;低频声波波长长,绕射能力强。2.4.5 隔 声 屏 的 降 噪 与 设 计2隔声屏降噪效果的计算 自由声场中隔声屏降噪量的计算：当在自由声场中设置一道有一定高度的无限长屏障时,假设透过隔声屏障本身的声音忽略不计,相对于同一噪声源、同一接受位置,设置隔声屏和不设置隔声屏两次测量到的声压级的差值,即屏障的降噪量可用下式计算:52th2lg20NNL )(2dBAN 式中
34、L 噪声衰减量,dB;N 越过屏障顶端衍射的菲涅尔数,它是描述声波传播中绕射性能的一个量;声波波长,m;A 噪声源到隔声屏顶端的距离,m;B 接受点到隔声屏顶端的距离,m;d 声源到接受点之间的直线距离,m。消声降噪技术消声降噪原理消声器的分类及性能评价阻性消声器的设计2.5抗性消声器的设计微穿孔板消声器的设计阻抗复合式消声器的设计2.5.1 消 声 降 噪 原 理原理消声降噪原理 消声器是一种既能允许气流顺利通过,又能有效阻止或减弱声能向外传播的装置。消声器只能用来降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声,而不能降低空气动力设备本身所辐射的噪声。消声器主要分为两大类型:阻性消声器和抗
35、性消声器,另外还有阻抗复合式消声器。2.5.1 消 声 降 噪 原 理原理消声降噪原理 阻性消声器是利用装置在管道内的吸声材料或吸声结构的吸声作用,使沿管道传播的噪声不断被吸收而起到消声的作用。抗性消声器是利用管道中声学性能突变处的声反射作用,例如管道截面突然扩张或收缩或旁接共振回路等,使沿管道传播的一部分噪声在突变处向声源反射回去不通过消声器而起到消声的作用。2.5.2 消 声 器 的 分 类 及 性 能 性 价消 声 器 的 分 类阻性消声器抗性消声器阻抗复合式消声器微穿孔板消声器扩散式消声器空压机消声器轴流风机消声器内燃机消声器混流风机消声器凿岩机消声器罗茨风机消声器空调新风机组消声器锅
36、炉蒸汽放空消声器根据消声器的消声原理和结构的差异根据所配用的设备2.5.2 消 声 器 的 分 类 及 性 能 性 价性能良好的消声器必须满足以下基本要求:足够的消声量,尤其在噪声突出的频带范围内具有良好的消声性能。良好的空气动力性能。一般来说,阻力损失大,相应的气动设备的功率损失也大,所以要求消声器安装后的阻力损失越小越好;基本上不降低风量,保证气流通畅;在高速气流工况下工作的消声器,应尽可能避免产生气流再生噪声。空间位置合理,构造简单,便于制作安装和维修且能保持长期性能稳定。对消声器的基本要求阻性消声器消声量的计算不同形式的阻性消声器的特点高频失效问题气流对阻性消声器声学性能的影响2.5.
37、3 阻 性 消 声 器 的 设 计阻性消声器的设计阻性消声器消声量的计算2.5.3 阻 性 消 声 器 的 设 计A.N.别洛夫由一维理论推导出长度为 l 的消声器的消声量 L 为:LSPL)(0 式中 L消声器的消声量,dB;(0)与材料吸声系数0有关的消声系数,dB;P 通道截面周长,m;S 通道横截面面积,m2;l 消声器的有效长度,m。不同形式的阻性消声器的特点2.5.3 阻 性 消 声 器 的 设 计 直管式阻性消声器单通道直管式阻性消声器是最基本、最常用的消声器,它结构简单,气流直接通过,阻力损失小,适用流量小的管道及设备的进、排气口的消声。不同形式的阻性消声器的特点2.5.3 阻
38、 性 消 声 器 的 设 计 片式阻性消声器对于气流流量较大的管或设备的进、排气口,需要通道截面积大的消声器。为防止高频失效,通常将直管式阻性消声器的通道分成若干个小通道,设计成片式消声器。不同形式的阻性消声器的特点2.5.3 阻 性 消 声 器 的 设 计 折板式阻性消声器折板式阻性消声器是由片式阻性消声器演变而来的,为了改善中、高频的消声性能,把直板改成折板。这样,可以增加声波在消声器通道内的反射次数,即增加声波与吸声材料的接触机会,改善程度取决于板的折角大小。折角以不大于 20 为宜,如折角过大,流体阻力增大,破坏消声器的空气动力性能。不同形式的阻性消声器的特点2.5.3 阻 性 消 声
39、 器 的 设 计 声流式阻性消声器声流式阻性消声器是由折板式阻性消声器改进的,它是把吸声片制成正弦波或流线形。当声波通过吸声片时,改善低、中频消声性能。它使气流通过流畅,阻力较小,消声量比相同尺寸的片式阻性消声器要高一些。不同形式的阻性消声器的特点2.5.3 阻 性 消 声 器 的 设 计 蜂窝式阻性消声器蜂窝式阻性消声器是由几个直管式阻性消声器并联组成的,因每个小管消声器是互相并联的,每个小管的消声量就代表整个消声器的消声量,每个小管通道,对于圆管,直径不大于200mm 为宜;方管不要超过200mm200mm。这种消声器高频消声效果好,但阻力损失比较大,构造相对复杂,一般适用于风量较大、低流
40、速的场合。不同形式的阻性消声器的特点2.5.3 阻 性 消 声 器 的 设 计 迷宫式阻性消声器迷宫式阻性消声器也称室式消声器或箱式消声器。这种消声器由吸声砖砌成,在空调通风的管道中较常见。此消声器使声波多次来回反射,消声量大,但阻力损失大,气流速度不宜过大,应控制在5m/s以内。不同形式的阻性消声器的特点2.5.3 阻 性 消 声 器 的 设 计 弯头式阻性消声器弯头式阻性消声器是在管道内衬贴吸声材料构成的。弯头式阻性消声器在低频段消声效果差,在高频段消声效果好。扩张室消声器共振式消声器抗性消声器的设计2.5.4 抗 性 消 声 器 的 设 计扩张室消声器2.5.4 抗 性 消 声 器 的 设 计 扩张室消声器又称膨胀室消声器,它是由管和室组成的。它是利用管道截面的扩张、收缩引起声反射和干涉消声的。单节扩张室消声器的消声量:klmmL22sin1411lg10 式中 L 消声量,dB;12SSmm 抗性消声器的扩张比;S2,S1 扩张管和收缩管的截面面积;k 波数,2k；l 扩张室的长度。感谢观看!
